绝密★启用前
2023-2024学年高中物理人教版必修第二册第五章抛体运动经典题型
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1.2023年武汉市举办了第48届7 16武汉国际渡江节,比赛前某运动员热身时游过一段宽的河道,河水的流速与离河岸的距离d变化的关系如图所示,运动员在静水中的速度为,若运动员以最短的时间渡河,则( )
A.运动员在渡河过程中,的方向应与上游河岸成45°角
B.运动员运动的轨迹是直线
C.运动员渡河的最短时间是
D.运动员在河水中的最大速度是
2.用如图装置做“研究平抛运动”实验时,下列说法正确的是( )
A.每次从轨道上不同位置释放小球
B.用目测判断斜槽末端切线是否水平
C.用重锤线确定轴方向
D.斜槽不是光滑的,这是实验误差的主要来源
3.如图所示,小球从斜面AB底端A点正上方O点以某一速度正对倾角为θ=30°的斜面水平抛出,小球落到斜面上时速度方向与斜面垂直,不计空气阻力,小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )
A. B. C. D.
4.如图是测风速装置的工作原理示意图。假设光滑的水平面上一小球以速度v0向东运动,运动过程中要穿过一段水平向北的风带ab,其余区域无风,假设风力可以看成小球受到水平向北的恒力F的作用,则小球过风带及过后的轨迹正确的图是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示为中国选手苏翊鸣参加北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台决赛中的频闪照片。运动员从高处滑下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地,以下说法正确的是( )
A.研究运动员在空中的动作完成情况时,可以将他看成质点
B.助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大重力
C.腾空中曝光时间间隔内,运动员的位移方向发生了改变
D.运动员起跳后做自由落体运动
6.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于点O,现用一支铅笔贴着细线的顶端水平向右匀速移动,运动过程中悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直。在铅笔未碰到橡皮前,关于橡皮的运动下列说法正确的是( )
A.橡皮做匀加速直线运动
B.橡皮做匀速直线运动
C.橡皮做匀变速曲线运动
D.橡皮做速率不变的曲线运动
7.军事演习中,甲、乙两炮兵以相同的速率向位于正前方与炮口处于同一水平高度的目标P 发射炮弹,要求同时击中目标,忽略空气阻力,炮弹发射轨迹如图,下列说法正确的是( )
A.乙炮弹比甲先发射
B.两炮弹击中目标时速度方向相同
C.两炮弹在各自轨迹最高点的速度均为0
D.乙炮弹在轨迹最高点的速度大于甲炮弹在轨迹最高点的速度
8.如图所示为一段台阶,每级台阶高度为h,宽度为。第一次从最上一级台阶边缘以速度v0水平右抛出一个小球,小球恰好落在其下方第一级台阶边缘a点处。第二次从相同位置以速度2v0水平向右抛出该小球,不计空气阻力,则下列说法错误的是( )
A.第二次小球会落在下方第四级台阶边缘d点处
B.两次小球做平抛运动时间之比为1:2
C.两次平抛,小球落到台阶上时的速度和台阶水平面的夹角均为60°
D.改变水平向右抛出小球的速度大小,则小球可以落在下方第二级台阶的正中间位置
二、多选题
9.在一个无风的日子,一人手举蒲公英放置嘴边,将蒲公英水平吹出。已知此人身高约为1.25m,当g取10m/s2时,下列说法正确的是( )
A.蒲公英做平抛运动
B.蒲公英的下落时间与下落高度有关
C.蒲公英的下落时间可能为2s
D.蒲公英的下落时间可能为0.5s
10.如图所示,倾角为θ的斜面上有A、B、C三点,现从这三点同时水平抛出小球。抛出的三个小球均落在斜面上的D点。测得AB:BC:CD=5:3:1。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.C处小球落在D点时,A处小球的速度沿斜面方向
B.C处小球落在D点时,B处小球的速度沿斜面方向
C.A处小球运动时间最长,落在D点时的速度与水平方向的夹角最大
D.A、B、C处三个小球落在D点的速度之比为3:2:1
11.如图所示,从倾角为的足够长的斜面上P点以速度水平抛出一个小球,落在斜面上某处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为。若把水平抛出的初速度变为,则下列说法正确的是( )
A.夹角将不变
B.夹角将变大
C.小球在空中的运动时间变为原来的2倍
D.小球在空中运动的水平距离一定变为原来的2倍
12.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则下列说法中正确的是( )
A.橡皮做匀速直线运动
B.橡皮运动的速度大小为2v
C.橡皮运动的速度大小为v
D.橡皮的位移方向与水平成45°角,向右上方
三、实验题
13.三个同学根据不同的实验装置,验证“平抛运动的规律”:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置,用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 ;
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d,图中每个小方格的边长L=2.5cm,则a点 抛出点(填“是”或“不是”),相邻两点间的时间间隔为 s,小球经过b点时的速度大小vb= m/s;(g取10m/s2)
(3)丙同学采用如图丙所示的装置,安装设备和实验过程中,下列操作正确的是 。
A.斜槽末端必须调节为水平
B.平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端
C. 每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节
D.小球上沾上墨水,让小球和纸面接触直接画出抛物线
四、解答题
14.一个网球被球拍击打后以水平初速度v0=8m/s飞出,飞出点离水平地面的高度为h=1.8m。若不计空气阻力,且重力加速度g=10m/s2.
(1)画出该网球着地前运动的轨迹图(标出必要的参量);
(2)求该网球的水平位移x的大小;
(3)求该网球着地时的速度的大小和方向。
15.某人在离地面1.4m的高度,将质量0.4kg的小球以v0=10m/s的速度斜向上抛出,小球的初速度方向与水平方向之间的夹角为,不计空气阻力,g=10,求
(1)小球从抛出点上升的最大高度;
(2)小球在空中运动的时间;
(3)小球落地点与抛出点的水平距离。
16.如图所示,BC是一离地面高度为0.8m粗糙平台,一质量为1kg可视为质点的小球从水平地面上的A点斜向上抛出,恰能从B点沿水平方向进入平台,小球在平台上刚好能运动至C点,A、B两点间的水平距离为1.2m,小球与BC平台间的动摩擦因数 =0.1,若不计空气阻力,重力加速度大小取10m/s2,求:
(1)小球在A点斜向上抛出时速度;
(2)平台BC的长度和小球自A运动至C的时间。
17.如图所示,小球从平台上抛出,正好落在台的一倾角为α=53°的光滑斜面上,且速度方向恰好沿斜面,并沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求
(1)小球经多少时间到达斜面顶端?
(2)小球水平抛出的初速度v0是多少?
(3)斜面顶端与平台边缘的水平距离s多大?
(4)小球到达斜面顶端时速度多大?
(5)若斜面顶端高H=20.8m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】AC.运动员以最短的时间渡河,可知运动员在渡河过程中,的方向垂直河岸,运动员渡河的最短时间为
故AC错误;
BD.运动员在渡河过程中,垂直于河岸方向做匀速直线运动,沿河岸方向做变速直线运动,则运动员的合运动为曲线运动,运动员运动的轨迹是曲线,运动员在河水中的最大速度为
故B错误,D正确。
故选D。
2.C
【详解】AD.为了保证每次小球抛出时的速度相同,每次从轨道上同一位置释放小球,斜槽是否光滑,不影响实验的误差,故AD错误;
B.不能通过目测确定斜槽末端是否水平,正确方法是让小球置于斜槽末端,看是否滚动,确定斜槽末端是否水平,故B错误;
C.在实验中用重锤线确定y轴方向,故C正确。
故选C。
3.B
【详解】小球撞在斜面上,速度方向与斜面垂直,则速度方向与水平方向夹角的正切值
竖直位移与水平位移的比值
故选B。
4.B
【详解】小球在光滑的水平面上以v0向右运动,小球穿过一段水平向北的风带ab过程,小球受到一个向北的水平恒力,根据曲线运动条件,合外力指向物体做曲线运动轨迹的凹的一侧,且速度的方向沿着轨迹的切线方向,小球穿过风带后做匀速直线运动,可知,只有第二个选择项符合要求。
故选B。
5.C
【详解】A.研究运动员在空中的动作完成情况时,运动员的形状、大小不能忽略,不可以将他看成质点,故A错误;
B.助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心增大了自身的稳定性,运动员的质量不变,重力不变,故B错误;
C.忽略空气阻力,腾空中曝光时间间隔内,运动员水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,合运动为曲线运动,运动员的位移方向发生了改变,故C正确;
D.运动员起跳后初速度不为零,运动员起跳后做的运动不是自由落体运动,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】运动过程中悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直,可知橡皮一直处于铅笔正下方,则橡皮水平方向做匀速直线运动,由于细线总长度保持不变,橡皮竖直方向的位移大小总是等于水平方向的位移大小,即橡皮竖直方向的分速度总是等于水平方向的分速度,则竖直方向也是做匀速直线运动,故橡皮的合运动为匀速直线运动。
故选B。
7.A
【详解】A.斜抛运动可视为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动。设竖直方向速度为,则上升的最大高度为
由图可知,乙炮弹上升的高度大于甲炮弹上升的高度,则
飞行时间
则
即乙炮弹比甲先发射,A正确;
B.发射速率
因为发射速率相等,所以
发射速度与水平方向夹角
不相同,即方向不同,由对称性,两炮弹击中目标时速度方向不同,B错误;
C.两炮弹在各自轨迹最高点的竖直速度为零,水平速度不为零,C错误;
D.两炮弹在轨迹最高点速度为水平速度,由上述分析可知,乙炮弹在轨迹最高点的速度小于甲炮弹在轨迹最高点的速度,D错误。
故选A。
8.C
【详解】A.假设小球在如图所示的斜面上做平抛运动,小球以水平速度v0向右抛出后,根据平抛运动有
,
当小球以水平速度2v0向右抛出后,根据平抛运动有
,
并且
联立解得
,
故小球恰好落在第四级台级边缘d点处,故A正确;
B.物块平抛时间
两次平抛时间之比
故B正确;
C.小球落到台阶上时的速度和台阶水平面的夹角
因此
故C错误;
D.设小球恰从a点经过(未碰撞),并落在第二级台阶,该平抛过程水平位移为x(此时小球初速度为v0)可得
,
解得
距离第二级台阶左端,小于第二级台阶宽度一半。再适当增大初速度,一定可以打到第二级台阶中点,故D正确。
本题选错误的,故选C。
9.BC
【详解】A.因为蒲公英并不是只受重力作用,空气阻力作用不能忽略,所以不是平抛运动,故A错误;
B.蒲公英的下落时间与下落高度有关,故B正确;
CD.如果没有空气阻力,竖直方向有
因为存在阻力,所以下落时间大于0.5s,可能为2s,故C正确,D错误。
故选BC。
10.BD
【详解】CD.根据题意,有
设小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为α,则
由此可知,三个小球落到斜面上时的速度方向均向同,落到斜面上的速度大小之比为
故C错误,D正确;
B.C处小球落在D点时,有
所以
此时对B处小球有
即B处小球的速度沿斜面方向,故B正确;
A.C处小球落在D点时,对A处小球有
即C处小球落在D点时,A处小球的速度不沿斜面方向,故A错误。
故选BD。
11.AC
【详解】AB.小球做平抛运动,水平方向有
竖直方向有
小球落在斜面Q点,有
小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为,则
由于斜面足够长,把水平抛出的初速度变为,落在斜面上时,位移与水平方向的夹角不变,则夹角将不变,故B错误,A正确;
C.小球落在斜面上有
小球在空中的运动时间为
故小球在空中的运动时间变为原来的2倍,故C正确;
D.小球在空中运动的水平距离为
故小球在空中运动的水平距离一定变为原来的4倍,故D错误。
故选AC。
12.ACD
【详解】A.作出橡皮的分速度与合速度示意图如图所示
橡皮同时参与了水平向右速度大小为v的匀速直线运动和竖直向上速度大小为v的匀速直线运动,由于vx和vy恒定,由于橡皮水平分位移与竖直分位移大小相等,可知水平分速度与竖直分速度大小相等,均为v,所以v合恒定,即橡皮运动的速度大小和方向都不变,可知橡皮做匀速直线运动,故A正确;
BC.根据上述,利用运动合成规律,可知合速度大小为
故B错误, C正确;
D.令橡皮的位移与水平方向的夹角为θ,则有
解得
θ=45°
故D正确。
故选ACD。
13. 做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 不是 0.05 1.25 A
【详解】(1)[1]观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,说明竖直方向两球运动情况相同,即做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。
(2)[2][3][4]根据平抛运动的推论
相邻两点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,小球经过b点时的竖直方向速度大小为
竖直方向上,b点与抛出点的距离为
故a点不是抛出点,小球水平方向的速度为
小球经过b点时的速度大小为
(3)[5]A.为使小球做平抛运动的初速度大小相等、方向水平,斜槽末端必须调节为水平,每次释放小球时挡板在斜槽上的位置应相同,故A正确,C错误;
B.建立坐标系时,应该以小球在斜槽末端在竖直板上球心的投影为坐标原点,以末端端口位置为坐标原点会使得误差增大,故B错误;
D.为了减小阻力的影响,小球在平抛运动过程中,不能与纸接触,故D错误。
故选A。
14.(1);(2)4.8m;(3),与水平方向成
【详解】(1)如图
(2)竖直方向
水平方向
解得
x =4.8m
(3)落地时的竖直速度
落地速度
得
v =10m/s
α=37°
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)小球做斜抛运动,小球从抛出点上升的最大高度为
(2)小球从抛出点上升的最大高度所用的时间为
小球从最高点到落地的过程,有
解得
小球在空中运动的时间为
(3)小球落地点与抛出点的水平距离为
16.(1)5m/s,方向与水平方向夹角为53°;(2)4.5m,3.4s
【详解】(1)小球从A点抛出到B点做斜上抛运动,根据逆向思维法可知,小球从B点到A点做平抛运动,则
解得
,
所以小球在A点的速度大小为
即速度方向与水平方向的夹角为53°;
(2)小球在平台BC做匀减速直线运动,则
解得
,
所以小球自A运动至C的时间为
17.(1)0.4s;(2)3m/s;(3)1.2m;(4)5m/s;(5)2.4s
【详解】(1)(2)小球从平台抛出后,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则
根据已知条件结合速度的合成与分解得
代入数值解得
,
(3)斜面顶端与平台边缘的水平距离为
(4)小球落到斜面顶端的速度为v1,根据速度的合成与分解得
解得
(5)小球在光滑斜面上根据牛顿第二定律
得
小球在斜面上的运动过程中满足
故小球离开平台后到达斜面底端的时间为
解得
t=2.4s
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页